2021年7月30日金曜日
2021年7月24日土曜日
超音波コンサルティング：：超音波システム研究所 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
オリジナル製品（超音波テスター）を利用して
超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した
超音波コンサルティング対応を行っています
現在、超音波は幅広く利用されていますが、
多数の問題があります。
最大の問題は、
適切な測定方法がないために
超音波利用の適切な状態が
明確になっていないことです。
偶然(対象物、冶具、環境、気候の変化 等)に
左右されているのが実状です。
この問題を、
機械設計・装置開発の経験に基づいた
「超音波の測定技術」と
制御システム開発の経験を利用した
「統計数理による解析技術」を
組み合わせ
ることで
解決する技術・製品を開発しました。
このオリジナル製品（超音波テスター）を利用して
コンサルティング対応します
オリジナル製品：標準タイプ・超音波テスターの特徴
＊測定（解析）周波数の範囲 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ
＊24時間の連続測定が可能
＊任意の２点を同時測定
＊測定結果をグラフで表示
＊時系列データの解析ソフトを添付
オリジナル製品（超音波テスター）を利用して
超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した
超音波コンサルティング対応を行っています
現在、超音波は幅広く利用されていますが、
多数の問題があります。
最大の問題は、
適切な測定方法がないために
超音波利用の適切な状態が
明確になっていないことです。
偶然(対象物、冶具、環境、気候の変化 等)に
左右されているのが実状です。
この問題を、
機械設計・装置開発の経験に基づいた
「超音波の測定技術」と
制御システム開発の経験を利用した
「統計数理による解析技術」を
組み合わせ
ることで
解決する技術・製品を開発しました。
このオリジナル製品（超音波テスター）を利用して
コンサルティング対応します
オリジナル製品：標準タイプ・超音波テスターの特徴
＊測定（解析）周波数の範囲 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ
＊24時間の連続測定が可能
＊任意の２点を同時測定
＊測定結果をグラフで表示
＊時系列データの解析ソフトを添付
2021年7月18日日曜日
超音波を利用した、「ナノレベル」の攪拌・分散システム （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
－－超音波の非線形現象を制御する技術による
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－
超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）技術を開発しました。
今回開発した技術は
具体的な対象物の構造・材質に合わせ、
効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
ガラス容器の特徴に合わせて、超音波出力制御により実現します。
特に、
音響流による、高調波の刺激により
ナノレベルの対応も十分に実現しています
金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切なキャビテーションと音響流による攪拌を行います。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
トレードオフの関係にあることが多かったのですが
この技術により
溶剤と超音波の効果を
適切な相互作用により相乗効果を含めて
大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－
超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）技術を開発しました。
今回開発した技術は
具体的な対象物の構造・材質に合わせ、
効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
ガラス容器の特徴に合わせて、超音波出力制御により実現します。
特に、
音響流による、高調波の刺激により
ナノレベルの対応も十分に実現しています
金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切なキャビテーションと音響流による攪拌を行います。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
トレードオフの関係にあることが多かったのですが
この技術により
溶剤と超音波の効果を
適切な相互作用により相乗効果を含めて
大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
2021年7月16日金曜日
Supersonic wave 「 making to fog 」 experiment no.32
超音波システム研究所は、
超音波の非線形現象を応用した
超音波霧化技術を開発しました。
今回開発した技術は
ステンレス容器や超音波振動子の表面を伝搬する、
弾性波動の非線形現象を応用しています。
（特許申請は行いません・インターネット公開します）
超音波振動子の周波数に関して、特別な制限はありません。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の周波数と治工具・・の組み合わせによる
伝搬状態の特徴を確認しています。
この特徴（音響特性）を利用した制御により
霧化する水滴のサイズをコントロールできます。
超音波の非線形現象を応用した
超音波霧化技術を開発しました。
今回開発した技術は
ステンレス容器や超音波振動子の表面を伝搬する、
弾性波動の非線形現象を応用しています。
（特許申請は行いません・インターネット公開します）
超音波振動子の周波数に関して、特別な制限はありません。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の周波数と治工具・・の組み合わせによる
伝搬状態の特徴を確認しています。
この特徴（音響特性）を利用した制御により
霧化する水滴のサイズをコントロールできます。
2021年7月14日水曜日
超音波とマイクロバブルによる表面改質 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を応用して、
超音波とマイクロバブル発生液循環システムによる、
超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。
この表面残留応力を緩和する技術により
金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。
特に、超音波の伝搬状態を
対象物のガイド波（表面弾性波・・）を考慮した
設定・治工具・制御・・・により、
効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。
金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
幅広い効果を確認しています。
この動画は
超音波振動子の表面改質を行っている様子です
超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を応用して、
超音波とマイクロバブル発生液循環システムによる、
超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。
この表面残留応力を緩和する技術により
金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。
特に、超音波の伝搬状態を
対象物のガイド波（表面弾性波・・）を考慮した
設定・治工具・制御・・・により、
効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。
金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
幅広い効果を確認しています。
この動画は
超音波振動子の表面改質を行っている様子です
2021年7月5日月曜日
音圧測定解析に基づいたオリジナル超音波実験 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
線材の表面弾性波による非線形振動現象を利用した
超音波の発振制御技術を開発しました。
各種材質の線材（ステンレス、銅、樹脂・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで
ステンレスとテフロンチューブの組み合わせ・・・
複雑な音響特性を可能にします。
その結果、目的の超音波伝搬状態を、発振制御により可能になります。
２種類の超音波発振制御プローブにより、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振とパルス発振の条件設定を行います。
特に、低周波の共振現象を制御するために
高周波の非線形現象を利用します。
そのために、音圧測定は１００ＭＨｚ以上の測定範囲が必要となります。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を評価することです。
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認（注）しました。
注：
非線形特性（高調波のダイナミック特性）
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい技術として開発しました。
詳細な、発振制御の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。
その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例が増えています。
複数の超音波発振・液循環・・・各種制御の組み合わせは、
以下の項目を目的に合わせて最適化します。
１）線形現象と非線形現象
２）相互作用と各種部材の音響特性
３）音と超音波と表面弾性波
４）低周波と高周波（高調波と低調波）
５）発振波形と出力バランス
６）発振制御と共振現象（オリジナル非線形共振現象（注１））
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデル（スペクトルシーケンス （注２））により
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
（注１）オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高次の高調波を
ダイナミックな時間経過の変化で発生する共振現象により
高い振幅で高い周波数を実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
（注２）超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用した表現（統計数理モデル）
線材の表面弾性波による非線形振動現象を利用した
超音波の発振制御技術を開発しました。
各種材質の線材（ステンレス、銅、樹脂・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで
ステンレスとテフロンチューブの組み合わせ・・・
複雑な音響特性を可能にします。
その結果、目的の超音波伝搬状態を、発振制御により可能になります。
２種類の超音波発振制御プローブにより、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振とパルス発振の条件設定を行います。
特に、低周波の共振現象を制御するために
高周波の非線形現象を利用します。
そのために、音圧測定は１００ＭＨｚ以上の測定範囲が必要となります。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を評価することです。
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認（注）しました。
注：
非線形特性（高調波のダイナミック特性）
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい技術として開発しました。
詳細な、発振制御の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。
その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例が増えています。
複数の超音波発振・液循環・・・各種制御の組み合わせは、
以下の項目を目的に合わせて最適化します。
１）線形現象と非線形現象
２）相互作用と各種部材の音響特性
３）音と超音波と表面弾性波
４）低周波と高周波（高調波と低調波）
５）発振波形と出力バランス
６）発振制御と共振現象（オリジナル非線形共振現象（注１））
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデル（スペクトルシーケンス （注２））により
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
（注１）オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高次の高調波を
ダイナミックな時間経過の変化で発生する共振現象により
高い振幅で高い周波数を実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
（注２）超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用した表現（統計数理モデル）
2021年7月4日日曜日
2021年7月1日木曜日
超音波プローブを利用した超音波制御システム Ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態の測定・解析により、
超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。
この分類方法は、
超音波の伝搬状態に関する
主要となる周波数（パワースペクトル）の
ダイナミック特性（非線形現象の変化）により
線形・非線形の共振効果を推定します。
これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
さらに変動型は、以下のような
３つのタイプに分類することができました。
１：線形変動型
２：非線形変動型
３：ミックス変動型（ダイナミック変動型）
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・検査・・・
超音波技術の応用に関して成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波の音圧データの解析結果（バイスペクトル）のデータ群を、
抽象代数学の「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが、超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
非線形現象（バイスペクトル）に関する、対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
超音波の伝搬空間を、複体の変化と考え分類することにしました。
その結果、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、
具体的な技術（例 超音波制御システム）として実現しています。
応用技術の可能性として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形現象の伝搬状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。
超音波伝搬状態の測定・解析により、
超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。
この分類方法は、
超音波の伝搬状態に関する
主要となる周波数（パワースペクトル）の
ダイナミック特性（非線形現象の変化）により
線形・非線形の共振効果を推定します。
これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
さらに変動型は、以下のような
３つのタイプに分類することができました。
１：線形変動型
２：非線形変動型
３：ミックス変動型（ダイナミック変動型）
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・検査・・・
超音波技術の応用に関して成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波の音圧データの解析結果（バイスペクトル）のデータ群を、
抽象代数学の「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが、超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
非線形現象（バイスペクトル）に関する、対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
超音波の伝搬空間を、複体の変化と考え分類することにしました。
その結果、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、
具体的な技術（例 超音波制御システム）として実現しています。
応用技術の可能性として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形現象の伝搬状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。
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